第662章 共生谜题(1 / 2)
红树林边的共生谜题
青少年科研体验营的结业证书还没发到孩子们手上,叶之澜的手机就收到了一封特殊的求助邮件。发件人是邻市红树林保护区周边的农户代表老周,邮件里附了一堆照片:原本翠绿的滨海油麦菜蔫得打不起精神,水芹的茎秆细细软软,贴在水面上,成片的作物透着死气沉沉的枯黄,和红砂村芡实田当初的景象截然不同。
“之澜老师,我们实在没办法了。”邮件里的文字满是焦虑,“保护区扩大种植后,我们的菜就越长越差,找了农技师来看,测了土壤、水质都没问题,也没发现虫子,再这样下去,我们只能改行了!”
红树林保护区是省级生态保护地,周边农户依托独特的湿地环境种植耐湿作物,是当地重要的收入来源。叶之澜把邮件转给萧凡,眉头紧锁:“又是滨海地区,又是不明原因的作物萎蔫,但这次靠近红树林,可能和生态环境有关。”
“去看看吧,正好带孩子们见识一下红树林生态系统。”萧凡收拾着工具箱,这次除了常规设备,还特意带上了化感物质检测仪——这是农科院刚调配的专用仪器,能检测植物分泌的抑制性化学物质。萧汀和叶澜听到要出门,立刻背上装满涂鸦本和采样盒的小背包,蹦蹦跳跳地跟在后面:“这次要找新的‘生态坏家伙’吗?”
驱车一个多小时,车子驶入红树林保护区边缘的村庄。远远望去,成片的红树林枝繁叶茂,气根垂在水中,像一道道绿色的屏障;而旁边的作物田里,却是一片枯黄,形成鲜明的对比。老周早已在村口等候,脸上满是愁容:“之澜老师,你们可来了,再晚这季菜就全废了!”
跟着老周来到田埂上,叶之澜蹲下身,轻轻拨开油麦菜的叶片,发现叶片没有斑点,也没有腐烂的痕迹,只是单纯的萎蔫,根系虽然不发黑,但长得又细又短,抓土能力很差。“灌溉的水是从红树林过来的?”她问。
“是啊,都是保护区里的活水,以前红树林面积小,菜长得可好了,自从去年扩大种植,菜就一年不如一年。”老周叹了口气,“我们怀疑是红树林抢了养分,但测了土壤肥力,氮磷钾都够啊。”
萧凡已经开始采样,他在作物田和红树林交界处分别采集了土壤、水质和红树林的根系样本,一边操作一边说:“我先测化感物质和土壤微生物,之澜你观察植株根系发育情况,重点看是否有抑制性生长的迹象。”
萧汀和叶澜也行动起来。叶澜用采样盒小心翼翼地挖起油麦菜的根系,装进标注“油麦菜根-1”的格子里;萧汀则架起儿童显微镜,装上红树林的气根样本,仔细观察起来。“妈妈,红树林的根上有好多小绒毛!”萧汀喊道,“和我们之前见过的根都不一样!”
萧凡凑过去看了一眼,解释道:“这是红树林的呼吸根,能帮助它在湿地环境里呼吸。但红树林为了争夺生存空间,可能会分泌一些化学物质,抑制周围植物的生长,这就是化感作用。”
叶之澜接过显微镜,观察油麦菜的根系样本,发现根系的根毛很少,根尖的生长点有些萎缩。“看起来像是生长被抑制了。”她说道,“萧凡,先测化感物质看看。”
萧凡打开化感物质检测仪,将红树林根系样本放入检测槽。仪器屏幕上的数据快速跳动,几分钟后,结果出来了:“检测到微量的酚类物质和黄酮类化合物,这两种都是典型的化感物质,虽然浓度不高,但长期接触会抑制作物根系生长。”
“化感物质?”老周一脸茫然,“这东西真能让菜长不好?”
“很有可能。”叶之澜点点头,“红树林分泌的这些物质,本来是为了抑制其他植物和它争夺资源,现在保护区扩大,这些物质随着水流扩散到田里,就影响了作物生长。但单纯的化感物质,应该不会让作物萎蔫得这么严重,可能还有其他因素。”
接下来的两天,主角团队在村里驻扎下来,开展系统检测。萧凡带着萧汀,在不同距离红树林的田块设置监测点,测量化感物质的浓度变化;叶之澜则带着叶澜,观察作物的生长状态,记录根系长度、叶片含水量等数据。
“妈妈,离红树林越近,菜的根越短!”叶澜拿着卷尺,认真记录着数据,“这边的根只有3厘米,那边离红树林远的,根有8厘米呢!”
萧汀也发现了规律:“爸爸,化感物质的浓度和距离成反比,离红树林越近,浓度越高!”
萧凡将数据整理好,绘制出趋势图:“化感物质浓度超过一定阈值,就会显着抑制作物根系生长。但我还发现,化感物质浓度高的地方,有一种叫‘稻飞虱’的害虫特别多,它们好像不怕这些化学物质。”
叶之澜立刻去观察作物叶片,果然在油麦菜的背面发现了不少稻飞虱,正趴在叶片上吸食汁液。“我明白了!”她恍然大悟,“化感物质抑制了作物生长,让作物抵抗力下降,稻飞虱又趁机吸食汁液,两者叠加,才导致作物大面积萎蔫。这是‘化感抑制+害虫侵害’的协同危害!”
这个发现让大家都兴奋起来。萧凡立刻决定做对照实验:“我们分四组,一组正常土壤+作物,一组正常土壤+作物+化感物质,一组正常土壤+作物+稻飞虱,一组正常土壤+作物+化感物质+稻飞虱,看看哪组生长最差。”
萧汀和叶澜主动要求帮忙准备实验材料。叶澜负责给培养皿贴标签,用不同颜色的卡通贴纸区分四组;萧汀则按照萧凡的指导,用小刷子小心翼翼地捕捉稻飞虱,放进对应的培养皿里,生怕不小心伤到虫子影响实验结果。
实验装置做好后,被放进恒温箱。趁着等待的时间,叶之澜联系了当地的林业部门。很快,林业部门的生态专家陈工赶到了村里。“之澜老师,我们也一直在关注这个问题,红树林保护和农业生产的矛盾越来越突出。”陈工说道,“我们试过减少红树林种植面积,但会影响生态保护;不减少,农户的作物又受影响,实在两难。”
“我们先看看实验结果,再想解决方案。”叶之澜说道,“或许能找到一种既能保护红树林,又能让作物正常生长的办法。”
48小时后,实验结果出来了。正如大家猜测的那样,同时含有化感物质和稻飞虱的一组,作物生长最差,叶片严重萎蔫,根系几乎停止生长;只含有化感物质或稻飞虱的两组,作物生长受到一定影响,但远没有那么严重;正常组的作物则生长良好。
“实验验证了我们的猜想。”萧凡说道,“现在的问题是,如何降低化感物质的影响,同时防治稻飞虱,还要不破坏红树林的生态环境。”
叶澜突然举手:“妈妈,我们可以找一种植物,能吸收化感物质,又不会被红树林抑制!”
萧汀也补充道:“还要能吸引稻飞虱的天敌,这样就能不用农药杀虫子了!”
姐弟俩的想法让叶之澜和陈工眼前一亮。“这是个好思路!”陈工说道,“红树林周边有很多本土植物,或许真的有能吸附化感物质的品种。”